Bei den IR-Thermalaufnahmen wird die Oberflächentemperatur nicht direkt gemessen, sondern über die von den zu erfassenden Strukturen ausgehende langwellige Strahlung berechnet; erfasst wird die sogenannte Strahlungstemperatur . Dabei handelt es sich um einen Energietransport mittels elektromagnetischer Wellen, wobei die Strahlung der Fluss der elektromagnetischen Wellen pro Fläche und Zeit ist. Strahlung und Temperatur eines Körpers unmittelbar an seiner Oberfläche stehen in einem funktionalen Zusammenhang, ausgedrückt durch das Gesetz von Stefan-Boltzmann. Dieser Zusammenhang besteht, wenn die Oberflächen annähernd ihr volles Emissionsvermögen (Emissionswert = 1) erreichen. Dies ist für alle wichtigen Oberflächenelemente innerhalb des erfassten Wellenlängenbereichs von 10,4 bis 12,5 µm gegeben, so dass der Einfluss der Atmosphäre auf das Emissionsverhalten vergleichsweise gering bleibt. Die Differenz zwischen der vom Satelliten erfassten Strahlungstemperatur und der berechneten Oberflächentemperatur ist somit in der Regel vernachlässigbar. Nur Metalloberflächen, wie sie z.B. bei Flachdächern Verwendung finden, weichen mit Emissionswerten von 0,1 beträchtlich ab und müssen daher auch bei der Interpretation eine Sonderstellung einnehmen. Auflösung Von größerer Bedeutung ist dagegen der Grad der räumlichen Auflösung der Bildelemente in Pixel von 60 m x 60 m. Diese werden zwar vor Übergabe an den Bearbeiter durch die Bodenstation der ESA in Pixel von 30 m x 30 m umgerechnet. Doch bedeutet die Ausgangsgröße in vielen Fällen die Erfassung von Mischsignaturen , die z.B. die Bestimmung von Straßenzügen, kleineren Stadtplätzen oder unterschiedlichen Vegetationsstrukturen erschwert. Für jedes etwa 3600 m² große Raster liegt somit zunächst nur die über alle im Raster enthaltenen Flächenstrukturen integrierte mittlere Strahlungstemperatur vor. Datenverarbeitung Die digitale Bearbeitung des Ausgangsmaterials erfolgte mit dem Bildverarbeitungssystem ERDAS. Die geometrische Korrektur der Szenen wurde mittels Passpunktbestimmung bezogen auf die Vektordaten der Bebauungsstrukturen Berlins und der Zuordnung der satellitenbildsicheren Objekte durchgeführt. Diese wurden aus dem panchromatischen Datensatz vom 14.08. extrahiert, da hier die beste räumliche Auflösung der Satellitendaten (15m x 15m) vorlag. Diese Daten wurden mit Hilfe der über das ganze Stadtgebiet verteilten Passpunkte geometrisch entzerrt. Die Strahlungstemperaturen konnten aus den Grauwerten der Satellitendaten abgeleitet werden. Dazu müssen die Grauwerte zunächst in spektrale Strahldichten umgerechnet werden. Diese werden in einem nächsten Bearbeitungsschritt in die Oberflächentemperaturen des beobachteten Gebiets umgerechnet. Die in der Auswertung erhaltenen Werte in °C wurden zur Vereinfachung und Reduzierung der Datenmenge jeweils auf 1°C gerundet. Differenzenkarte Die Berechnung der Tag-/Nacht Temperaturdifferenzen wurde für das Szenenduo Tag und Nacht durchgeführt. Die Ergebnisse wurden ebenfalls auf 1 °C gerundet. Aussagen zum Temperaturniveau, auf dem sich die Differenzen bewegen, d.h. ob es sich um relativ hohe oder niedrige Werte handelt, können den Hinweisen in Abbildung 2 entnommen werden. Interpretationshinweise Als Grundlage für die Interpretation und vergleichende Analyse der Tag- und Nachtsituation soll abschließend nochmals auf die von der beschriebenen Aufnahmetechnik und den Erfassungszeitpunkten bestimmten Möglichkeiten und Grenzen hingewiesen werden: Kleinteilig differenzierte horizontale und vertikale Strukturen (Innenhöfe, Straßenbereiche, Stadtplätze) können nur als Mischpixel erfasst werden. Die Überfliegungszeitpunkte Morgen und früher Abend erfassen nicht die Zeitpunkte größter Erwärmung bzw. größter Abkühlung. Vielmehr spielen die materialabhängigen Wärmeleit- und Wärmespeichervermögen eine besondere Rolle. So besitzt – besonders bei windschwachen Strahlungswetterlagen – der trockene, an Luftporen reiche Sandboden der Äcker und abgestorbenen Brachflächen eine schlechte Wärmeleitung und erzeugt damit eine rasche vormittägliche Erwärmung bzw. abendliche Abkühlung im Kartenbild. Umgekehrt führen die gut wärmespeichernden Eigenschaften der Baumaterialien Beton, Asphalt und Stein zu einer verlangsamten Erwärmung und Abkühlung und somit zu einer nur eingeschränkten Wiedergabe der “Wärmeinsel Stadt”. In Hinsicht auf die Freiflächen sind auch die durch den jahreszeitlichen Wechsel hervorgerufenen Veränderungen von Bedeutung. Insbesondere bei Ackerflächen und Magerrasen werden durch die Erntezeitpunkte bzw. das weitgehende oberirdische Absterben der Bestände z.T. entscheidende Modifikationen im Temperaturverhalten erzeugt.
Bei den IR-Thermalaufnahmen wird die Oberflächentemperatur nicht direkt gemessen, sondern über die von den zu erfassenden Strukturen ausgehende langwellige Strahlung berechnet; erfasst wird die sogenannte Strahlungstemperatur . Dabei handelt es sich um einen Energietransport mittels elektromagnetischer Wellen, wobei die Strahlung der Fluss der elektromagnetischen Wellen pro Fläche und Zeit ist. Strahlung und Temperatur eines Körpers unmittelbar an seiner Oberfläche stehen in einem funktionalen Zusammenhang, ausgedrückt durch das Gesetz von Stefan-Boltzmann. Dieser Zusammenhang besteht, wenn die Oberflächen annähernd ihr volles Emissionsvermögen (Emissionswert = 1) erreichen. Dies ist für alle wichtigen Oberflächenelemente innerhalb des erfassten Wellenlängenbereich von 10,4 bis 12,5 µm gegeben, so dass der Einfluss der Atmosphäre auf das Emissionsverhalten vergleichsweise gering bleibt. Die Differenz zwischen der vom Satelliten erfassten Strahlungstemperatur und der berechneten Oberflächentemperatur ist somit in der Regel vernachlässigbar. Nur Metalloberflächen, wie sie z.B. bei Flachdächern Verwendung finden, weichen mit Emissionswerten von 0,1 beträchtlich ab und müssen daher auch bei der Interpretation eine Sonderstellung einnehmen. Von größerer Bedeutung ist dagegen der Grad der räumlichen Auflösung der Bildelemente in Pixel von 120 m x 120 m. Diese werden zwar vor Übergabe an den Bearbeiter durch die Bodenstation der ESA in Pixel von 30 m x 30 m umgerechnet. Doch bedeutet die Ausgangsgröße in vielen Fällen die Erfassung von Mischsignaturen , die z.B. die Bestimmung von Straßenzügen, kleineren Stadtplätzen oder unterschiedlichen Vegetationsstrukturen erschwert. Für jedes etwa 14 000 m2 große Raster liegt somit zunächst nur die über alle im Raster enthaltenen Flächenstrukturen integrierte mittlere Strahlungstemperatur vor. Die digitale Bearbeitung des Ausgangsmaterials erfolgte mit dem Bildverarbeitungssystem ERDAS. Zunächst war für die geplante Überlagerung beider Szenen zu einer Differenzenkarte eine geometrische Entzerrung notwendig. Aufgrund der geringen Auflösung der Ausgangspixel und dem damit verbundenen hohen Anteil an Mischsignaturen eigneten sich vorrangig die Gewässer als Passpunkte, da sie zumeist größere homogene Flächen bilden und außerdem durch den Temperaturunterschied zur Umgebung gut zu erkennen sind. Die Umrechnung der vom Satelliten gemessenen Strahlungsmengen in Temperaturwerte ergab zunächst insgesamt 53 Grauwertstufen, die jeweils ein Temperaturintervall von etwa 0,5 °C repräsentierten. Damit lag der Minimum-Wert bei 4,3 °C (Nachtszene), während der Maximum-Wert 28,9 °C (Tagszene) erreichte. Die Temperaturabweichungen ausgewählter Strukturen zu dem zeitgleich durchgeführten Bodenmessprogramm führten zu einer Klassifizierung der Temperatur in Schritten von je 1 °C. Um die Datenmenge übersichtlicher zu gestalten, wurden ohne großen Informationsverlust die Minima und Maxima in den offenen Klassen <= 8 und > 26 °C zusammengefasst. Für die Differenzenkarte wurde eine zusammenfassende qualitative Klassifizierung der Temperaturdifferenzen in 5 Stufen von “niedrig” bis “hoch” gewählt, um damit auch den nicht optimalen Erfassungszeitpunkten Rechnung zu tragen. Optimale Überfliegungszeitpunkte würden vor allem im Innenstadtbereich zu stärkeren Differenzierungen entsprechend dem jeweiligen Ausstrahlungsverhalten der Flächen am Tage und in der Nacht führen. Besonders die innerstädtischen Grünflächen würden sich dann als stärker abkühlende Flächen intensiv gegenüber der dichten Bebauung und den Industriegebieten mit hohem Wärmepotential in den Baumaterialien abheben. Aussagen zum Temperaturniveau, auf dem sich die Differenzen bewegen, d.h. ob es sich um relativ hohe oder eher niedrige Oberflächentemperaturen handelt, sind in der Karte nicht enthalten. Hinweise hierzu gibt Abbildung 2. Als Grundlage für die Interpretation und vergleichende Analyse der Tag- und Nachtsituation soll abschließend nochmals auf die von der beschriebenen Aufnahmetechnik und den Erfassungszeitpunkten bestimmten Möglichkeiten und Grenzen hingewiesen werden: Kleinteilig differenzierte horizontale und vertikale Strukturen (Innenhöfe, Straßenbereiche, Stadtplätze) können nur als Mischpixel erfasst werden. Die Überfliegungszeitpunkte Morgen und früher Abend erfassen nicht die Zeitpunkte größter Erwärmung bzw. größter Abkühlung. Vielmehr spielen die materialabhängigen Wärmeleit- und Wärmespeichervermögen eine besondere Rolle. So besitzt – besonders bei windschwachen Strahlungswetterlagen – der trockene, an Luftporen reiche Sandboden der Äcker und abgestorbenen Brachflächen eine schlechte Wärmeleitung und erzeugt damit eine rasche vormittägliche Erwärmung bzw. abendliche Abkühlung im Kartenbild. Umgekehrt führen die gut wärmespeichernden Eigenschaften der Baumaterialien Beton, Asphalt und Stein zu einer verlangsamten Erwärmung und Abkühlung und somit zu einer nur eingeschränkten Wiedergabe der “Wärmeinsel Stadt”. In Hinsicht auf die Freiflächen sind auch die durch den jahreszeitlichen Wechsel hervorgerufenen Veränderungen von Bedeutung. Insbesondere bei Ackerflächen und Magerrasen werden durch die Erntezeitpunkte bzw. das weitgehende oberirdische Absterben der Bestände z.T. entscheidende Modifikationen im Temperaturverhalten erzeugt.
Was sind elektromagnetische Felder? Elektrische und magnetische Felder beschreiben die räumliche Verteilung einer Kraftwirkung, die auf elektrische Ladungen und Ströme ausgeübt werden kann. Elektromagnetische Felder können künstlich erzeugt werden, kommen aber auch natürlich in der Umwelt vor. Sie gehören zur "nichtionisierenden Strahlung ". Bei statischen und niederfrequenten Feldern betrachtet man die elektrische und die magnetische Komponente getrennt voneinander. Bei hochfrequenten Feldern sind die beiden Komponenten eng miteinander gekoppelt, so dass man hier von elektromagnetischen Feldern spricht. Niederfrequente elektrische und magnetische Felder können elektrische Felder und Ströme im Körper erzeugen. Durch hochfrequente elektromagnetische Felder kann biologisches Gewebe erwärmt werden. Aufgabe des Strahlenschutzes ist es, dafür zu sorgen, dass die Stärke der Felder so gering ist, dass keine Gesundheitsschäden auftreten. Elektromagnetische Felder sind ein Teil des elektromagnetischen Spektrums. Dieses erstreckt sich über den gesamten Bereich von den statischen elektrischen und magnetischen Feldern über die optische Strahlung bis zur sehr energiereichen Gammastrahlung (siehe Abbildung). Den Teil des Spektrums zwischen den statischen elektrischen und magnetischen Feldern und der Infrarot- Strahlung bezeichnet man üblicherweise mit dem Oberbegriff "elektromagnetische Felder". Elektromagnetisches Spektrum Wann spricht man von Feldern, wann von Wellen oder Strahlung ? Statt des Begriffes "elektromagnetische Felder" werden auch die Begriffe "elektromagnetische Wellen" oder "elektromagnetische Strahlung " verwendet. Die verschiedenen Begriffe beschreiben unterschiedliche physikalische Eigenschaften: " Feld " beschreibt die räumliche Verteilung einer Kraftwirkung, die auf elektrische Ladungen und Ströme ausgeübt werden kann "Welle" beschreibt die Ausbreitung eines zeitlich veränderlichen Feldes im Raum. " Strahlung " beschreibt den Energietransport. Wie werden die elektromagnetischen Felder eingeteilt? Die elektromagnetischen Felder werden wie das gesamte elektromagnetische Spektrum anhand der physikalischen Eigenschaften in unterschiedliche Bereiche eingeteilt. Dies geschieht entweder anhand der Frequenz oder anhand der Wellenlänge . Die Frequenz hat die Maßeinheit Hertz ( Hz ; 1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde). Die Wellenlänge wird in Meter ( m ) angegeben. Frequenz und Wellenlänge sind über die Ausbreitungsgeschwindigkeit fest miteinander verbunden. Bei hohen Frequenzen sind die Wellenlängen klein, während niedrige Frequenzen mit großen Wellenlängen einhergehen. Elektromagnetische Felder Feld Frequenz Wellenlänge Statische elektrische und magnetische Felder 0 Hertz -- Niederfrequente elektrische und magnetische Felder oberhalb von 0 Hertz bis zu 100 Kilohertz ( kHz ) mehr als 300.000 Kilometer bis 3 Kilometer Hochfrequente elektromagnetische Felder 100 Kilohertz bis 300 Gigahertz ( GHz ) 3 Kilometer bis 1 Millimeter Oberhalb von 300 Gigahertz verwendet man üblicherweise den Begriff " Strahlung ". Der Begriff " Feld " ist für diesen Bereich des Spektrums nicht mehr gebräuchlich. Warum unterscheidet man zwischen statischen und niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern und hochfrequenten elektromagnetischen Feldern? Bei den statischen und niederfrequenten Feldern betrachtet man die elektrische und die magnetische Komponente getrennt voneinander. Bei den hochfrequenten Feldern sind die beiden Komponenten eng miteinander gekoppelt, so dass man hier von elektromagnetischen Feldern spricht. Da die unterschiedlichen Bereiche der elektromagnetischen Felder unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben, ist auch ihre Wirkung auf biologische Organismen verschieden. Wo findet man statische, niederfrequente und hochfrequente Felder? Ein statisches Magnetfeld natürlichen Ursprungs ist das Erdmagnetfeld. In der Atmosphäre zwischen Erde und Ionosphäre besteht ein permanentes elektrisches Feld : das Schönwetterfeld. Künstliche niederfrequente elektrische Felder bestehen an allen elektrischen Leitungen und Elektrogeräten, an denen eine Spannung anliegt. Niederfrequente magnetische Felder treten an allen elektrischen Geräten und Leitungen auf, in denen Wechselstrom fließt. Hochfrequente elektromagnetische Felder werden zum Beispiel beim Mobilfunk, für WLAN oder bei schnurlosen Telefonen verwendet. Wie wirken elektromagnetische Felder? Aufgrund ihrer unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften üben die verschiedenen Bereiche des elektromagnetischen Spektrums unterschiedliche Wirkungen auf biologische Organismen aus. Besonders bedeutsam ist dabei die Energie der einzelnen Photonen . Sie nimmt mit zunehmender Frequenz kontinuierlich zu. Elektromagnetische Felder gehören zur "nichtionisierenden Strahlung ". Die Photonen der nichtionisierenden Strahlung besitzen im Gegensatz zur ionisierenden Strahlung nicht genügend Energie, um Atome und Moleküle zu ionisieren, das heißt aus der Hülle Elektronen "herauszuschlagen" und damit positiv geladene Teilchen (Ionen) zu erzeugen. Dies bedeutet unter anderem, dass im Gegensatz zum Beispiel zur Röntgenstrahlung ihre Energie zu gering ist, um das Erbmaterial direkt zu schädigen und damit unmittelbar an der Entstehung von Krebs beteiligt zu sein. Elektromagnetische Felder können aber auf anderem Wege gesundheitliche Schäden auslösen: Niederfrequente elektrische und magnetische Felder können elektrische Felder und Ströme im Körper erzeugen. Durch hochfrequente elektromagnetische Felder kann biologisches Gewebe erwärmt werden. Aufgabe des Strahlenschutzes ist es, dafür zu sorgen, dass die Stärke der Felder so gering ist, dass keine Gesundheitsschäden auftreten. Stand: 06.09.2022
Der vorliegende Bericht ist im Ufoplan-Vorhaben "Rural Urban Nexus - Globale Landnutzung und Urbanisierung" entstanden. Ziel des Projektes ist es, integrierte Ansätze für eine tragfähige Verbindung urbaner und ruraler Räume zu entwickeln und Anknüpfungspunkte für eine global nachhaltige Landnutzung im Kontext der Urbanisierung aufzuzeigen. In diesem Rahmen dient der Bericht dazu, eine Übersicht über institutionelle Rahmenbedingungen und Instrumente für die Gestaltung nachhaltiger Stadt-Land-Verknüpfungen zu verschaffen. Im ersten Berichtsteil werden zunächst nicht-institutionelle Einflussfaktoren vorgestellt, die das Verhältnis von Stadt und Land prägen. Betrachtet werden (natur-)räumliche Faktoren, soziokulturelle Faktoren, ökonomische Faktoren, infrastrukturelle Faktoren und technologische Faktoren. Zusätzlich wird untersucht, ob diese Faktoren die nachhaltige Gestaltung von Stadt-(Um)Land-Beziehungen positiv oder negativ beeinflussen können. Im zweiten Berichtsteil wird die Rolle institutioneller Rahmenbedingungen für die Gestaltung von Stadt-Land-Verknüpfungen betrachtet, insbesondere der Faktoren territorialer Zuschnitt, kommunale Kompetenzen, kommunale Aufgabenorganisation, kommunale Finanzen, Eigentumsrechte (speziell Landzugang, Landnutzungsrechte, Landbesitzverhältnisse) sowie Partizipationsmöglichkeiten. Im dritten Berichtsteil wird analysiert, welche Instrumente und Politiken aktuell existieren, um (innerhalb gegebener nicht-institutioneller und institutioneller Rahmenbedingungen) Stadt-Land-Verknüpfungen nachhaltig zu gestalten. Dabei werden Instrumente sowohl auf deutscher, EU- und internationaler Ebene erfasst. Beispiele guter Praxis aus europäischen und außereuropäischen Ländern im Themenfeld "regionale Ernährungssysteme" haben eine ergänzende, illustrative Funktion. Abschließend wird resümiert, dass im Mehrebenensystem zwischen lokaler deutscher und internationaler Ebene bereits eine breite Palette von strategischen Ansatzpunkten, Instrumenten und institutionellen Formen bereitsteht, um einen nachhaltigen rural-urbanen Nexus zu gestalten. Allerdings fehlen oft Anreize, damit kommunale und regionale Akteure die bestehenden Ansatzpunkte nutzen. Quelle: Forschungsbericht
Für die Bewertung des ökologischen Zustandes der Qualitätskomponente Phytoplankton in den Nordsee-Küstengewässern werden die Chlorophyll-a-Konzentrationen in Wasserproben und die Häufigkeit des Auftretens von Phaeocystis-Blüten (Schaumalge) herangezogen. Dennoch erfolgen Probenahme und Auswertung für eine komplette qualitative (taxonomische Zusammensetzung) und quantitative (Häufigkeit und Biovolumen) Analyse der Gemeinschaften. Die Konzentrationen des Photosynthesepigmentes Chlorophyll-a geben als schnell und einfach zu messender Summenparameter zwar einen Anhaltspunkt über die in den Gewässern vorkommende Biomasse, es gibt jedoch keine feste Korrelation zwischen der Kohlenstoffbiomasse (relevant für die Energietransporte in die Nahrungsnetze) bzw. dem Biovolumen (wichtig für die Funktionalität und den Aufbau der Nahrungsnetze) der Algenzellen und deren Pigmentgehalt. Letzterer ist abhängig von einer Reihe von Umweltfaktoren, z. B. Lichtverhältnissen und Nährstoffkonzentrationen im Wasser. Für eine insbesondere langfristige Interpretation der aus den Chlorophyll-a-Messungen generierten Bewertungen und darauf basierender Ableitung von Maßnahmen zur Erreichung eines guten ökologischen Zustands ist es deshalb unabdingbar, Informationen zur Zusammensetzung, Menge und Größenverteilung der Phytoplanktonorganismen zu haben. Für die deutschen Küstengewässer der Nordsee steht das „ Deutsche Phytoplanktonbewertungsverfahren für Küstengewässer der Nordsee “ zur Verfügung.
Für die Bewertung des ökologischen Zustandes der Qualitätskomponente Phytoplankton in den Ostsee-Küstengewässern werden neben der Konzentration des Photosynthesepigmentes Chlorophyll-a auch das Gesamtbiovolumen sowie für bestimmte Gewässertypen die Biovolumina zweier höherer taxonomischer Gruppen (Blaualgen und Grünalgen) genutzt. Dennoch erfolgen Probenahme und Auswertung für eine komplette qualitative (taxonomische Zusammensetzung) und quantitative (Häufigkeit und Biovolumen) Analyse der Gemeinschaften. Die Konzentrationen des Photosynthesepigmentes Chlorophyll-a geben als schnell und einfach zu messender Summenparameter zwar einen Anhaltspunkt über die in den Gewässern vorkommende Biomasse, es gibt jedoch keine feste Korrelation zwischen der Kohlenstoffbiomasse (relevant für die Energietransporte in die Nahrungsnetze) bzw. dem Biovolumen (wichtig für die Funktionalität und den Aufbau der Nahrungsnetze) der Algenzellen und deren Pigmentgehalt. Letzterer ist abhängig von einer Reihe von Umweltfaktoren, z. B. Lichtverhältnissen und Nährstoffkonzentrationen im Wasser. Für eine insbesondere langfristige Interpretation der aus den Chlorophyll-a-Messungen generierten Bewertungen und darauf basierender Ableitung von Maßnahmen zur Erreichung eines guten ökologischen Zustandsist es deshalb unabdingbar, Informationen zur Zusammensetzung, Menge und Größenverteilung der Phytoplanktonorganismen zu haben. Für die deutschen Küstengewässer der Ostsee steht der Phytoplanktonindex für die deutschen Ostsee-Küstengewässer (Phytoplanktonindex for coastal waters (PPI cw )) zur Verfügung des Phytoplanktonbewertungsverfahren für deutsche Ostsee-Küstengewässer zur Verfügung.
Die Wassertemperaturen in Fließgewässern werden maßgeblich durch die vorherrschende Lufttemperatur und den Durchfluss im Gewässer beeinflusst. Sommerlich hohe Lufttemperaturen und einfallende Strahlung führen in Verbindung mit geringen Durchflüssen zu höheren Wassertemperaturen. Außerdem werden z. T. die Temperaturen durch die Einleitung von Abwärme von Kraftwerken und anderen industriellen Einleitern beeinträchtigt. Die Folge von langanhaltenden hohen Wassertemperaturen ist die Schädigung der Biozönose (Gemeinschaft von Organismen) der Fließgewässer. Hierbei kann es z. B. zu Fischsterben aufgrund des zurückgehenden Sauerstoffgehalts oder bei temperaturempfindlichen Fischen kommen. Um dies zu verhindern, gab es für die großen hessischen Gewässer wie Rhein und Main eine in der Fischgewässerrichtlinie festgelegte Grenztemperatur von 28°C. Mit Auslaufen der Richtlinie Ende 2013 wurde der Grenzwert durch einen Orientierungswert von 25°C gemäß den Anforderungen an die Europäische Wasserrahmenrichtlinie für die Barbenregion abgelöst. Die Richtlinie sieht vor, dass durch Einschränkungen möglicher Abwärmeeinleitungen und zusätzlicher Abgaben von Talsperren, die Temperatur den Orientierungswert nicht stark überschreiten soll. Für die Steuerung der Einleitung, für die Prognose langfristiger Entwicklungen (z. B. durch den Klimawandel) und als unterstützender Parameter für die Gewässergüte, ist es notwendig die aktuellen Wassertemperaturen zu erfassen und in einer Datenbank zu speichern. Anwendung von Wassertemperaturvorhersagemodellen erlaubt es kritische Situationen frühzeitig zu erkennen. Aktuelle Wassertemperaturen an Pegeln finden Sie im WISKI-Web Downloadbare Temperaturdaten sowie weitere Standardparameter (u. a. Stickstoff, Phosphor und pH-Wert) für verschiedene Stationen einzelner Jahre finden Sie im Messdatenportal LARSIM (Large Area Runoff Simulation Modell) ist das in Hessen eingesetzte Wasserhaushalts- und Wärmemodell mit welchem sowohl die Hochwasservorhersage, als auch die Wassertemperaturvorhersage, betrieben wird. Für Hessen wurden zur Anwendung in der Hochwasservorhersagezentrale vier flächendeckende Wasserhaushaltsmodelle auf Basis des Modells erstellt: das Lahnmodell, das Modell für die hessischen Main- und Rheinzuflüsse das Modell für den hessischen Wesergebietsanteil und das Werramodell Das LARSIM-Wärmemodell stellt eine Erweiterung des Wasserhaushaltsmodells dar und ermöglicht zusammen mit den simulierten Wasserflüssen auch eine Darstellung der Wassertemperaturen an den simulierten Gewässerstrecken. Das Wärmemodell berücksichtigt, neben punktförmiger anthropogener Wärmeeinleitungen aus Kraftwerken, Industrie und Kläranlagen (W Ein ), vor allem den Wärmeaustausch mit der Atmosphäre (siehe Abbildung unten: vereinfachter Wärmehaushalt). Es exisitieren aktuell Wärmemodelle für die Wassertemperaturvorhersagen für Südhessen (das hessische Rhein und Maingebiet) und den Rhein . Aktuelle Vorhersagen für Südhessen Nähere Informationen über das Wasserhaushalts- und Wärmemodell für das hessische Rhein- und Maingebiet (Südhessen) haben wir für Sie zusammengestellt. Mehr Aktuelle Vorhersagen für den Rhein Nähere Informationen über das Wärmemodell Rhein haben wir für Sie zusammengestellt. Mehr Komponenten des Wärmehaushalts: R K - kurzwellige Strahlungsbilanz setzt sich aus der Globalstrahlung abzüglich eines an der Wasseroberfläche reflektierten Anteils zusammen R L - langwellige Strahlungsbilanz beinhaltet die atmosphärische Gegenstrahlung (aus Gasen, Aerosolen und Wolken) und die aus dem Wasserkörper ausgehende Wärmstrahlung H L - latenter Wärmestrom ist der Energietransport durch Wasserdampf auf Grundlage von Verdunstung und Kondensation H F - fühlbare Wärmestrom resultiert aus dem direkten Wärmeaustausch an der Grenzschicht Luft-Wasser H SED - Wärmespeicherung in der Gewässersohle und der Austausch mit dem Wasser (vor allem bei kleineren, meist flachen Gewässern) Matthias Kremer Tel.: 0611-6939 105 aktuelle Wassertemperaturen Aktuelle Vorhersagen für den Rhein Aktuelle Vorhersagen für Südhessen
Das Projekt "TransHyDE_FP4: Transport und Anwendung von flüssigem Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Physik durchgeführt. TransHyDE-AppLHy! liefert Lösungen für den Transport und die Anwendung von Wasserstoff in flüssiger Form (LH2). Dieser hat durch seine Reinheit und Energiedichte Vorteile in Transport und Anwendung, jedoch besteht auch ein zusätzlicher Energiebedarf zur Verflüssigung. Die Verflüssigung bietet jedoch einige systemische Vorteile durch die Bereitstellung von Kälte, die Reinheit des Produktes LH2, drucklose Speicherung und hoher Energiedichte. Ausgehend von den aktuellen Herausforderungen beim Einsatz von LH2, zukünftigen Bedarfen und vorhandenen Potentialen werden zur Speicherung & Transport von LH2 sowie Nutzung der LH2-Kälte, dem LH2-Einsatz im Verkehrssektor und damit verbundenen Synergien sowie der Sektorkopplung von LH2-Transport und elektrischem Energietransport Lösungen erarbeitet.
Das Projekt "Hybrid polymer/nanocrystals structures: fabrication and studies of energy transfer, charge generation and transport. HO3911/2-1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Makromolekulare Chemie durchgeführt.
Das Projekt "Einfluss von Schwerewellen auf Eiswolken in der Tropopausenregion (GW-ICE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt durchgeführt. Schwerewellen stellen eine wichtige Komponente im Atmosphärensystem dar. Sie beeinflussen den vertikalen Impuls- und Energietransport und tragen damit entscheidend für verschiedene Zirkulationsmuster bei. Schwerewellen entstehen hauptsächlich in der Troposphäre und propagieren dann durch die Tropopausen Region in die höhere Atmosphäre. Dabei werden ihre Eigenschaften zum Teil verändert. Außerdem können sie durch die induzierten Vertikalgeschwindigkeiten einen großen Einfluss auf die Bildung und Entwicklung von Eiswolken in der Tropopausen Region haben. In diesem Projekt soll die Interaktion von Schwerewellen und Eiswolken in der Tropopausen Region untersucht werden. Dabei soll das in der ersten Phase von MS-GWaves entwickelte WKB-Modell durch Wolkenphysik erweitert werden und dann zur Untersuchung der Wechselwirkung Wellen-Eiswolken benutzt werden. Zusätzlich werden schwerewelleninduzierte Eiswolken mit Hilfe eines Large Eddy Simulation (LES) Modells untersucht. Mögliche Rückkopplungen der Eiswolken auf die Tropopausen Dynamik durch diabatische Effekte werden ebenfalls untersucht. Die Strahlungseffekt der simulierten Eiswolken (WKB Modell oder LES) wird mit Hilfe eines Strahlungstransportmodells abgeschätzt. Damit wird es möglich sein, den Einfluss der Schwerewellen auf Eiswolken und deren Strahlungsbilanz zu untersuchen, mögliche Wechselwirkungen mit der Tropopause abzuschätzen, und genauere Abschätzungen für die Energiebilanz der schwerewelleninduzierten Eiswolken anzugeben.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 510 |
| Land | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 506 |
| Text | 5 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 5 |
| offen | 508 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 360 |
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| Resource type | Count |
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